两步溶剂活化策略调控疏松聚酰胺层制备高性能有机溶剂纳滤膜

本文提出了一种在界面聚合(IP)后采用两步溶剂活化策略的新型OSN膜制备方法。该策略通过交联前后的两次溶剂活化（预交联活化和后交联活化），有效调控了聚酰胺(PA)层结构，形成了更疏松、更薄、表面更光滑且交联度更高的分离层。优化膜TFC-EtOH-10s的乙醇渗透性高达71.0 L m?2 h?1 MPa?1，对RDB的截留率保持在97.2%，并展现出优异的溶剂耐受性和长期运行稳定性，为高性能OSN膜的简易制备提供了新思路。

　　

Highlight

影响TFC-m-n膜性能的因素

图2 (a) 表明膜性能对乙醇活化时间非常敏感。乙醇渗透性在短短10秒的活化时间内就从TFC膜的33.3 LMH/MPa急剧增加到71.0 LMH/MPa，而RDB截留率仅从98.2%轻微下降到97.3%。当乙醇活化时间逐渐增加到1小时，乙醇渗透性逐渐增加到90.6 LMH/MPa，同时RDB截留率逐渐下降到95%。因此我们选择10秒作为最佳活化时间，以平衡高渗透性和高截留率。

结论

本工作提出了一种两步活化策略，即预交联活化和后交联活化相结合的策略，来制备高性能OSN膜。这种简单而有效的策略能够显著调控PA层的物理和化学性质，从而形成更疏松、更薄、表面更亲水且更光滑的PA层。溶剂活化的效果不仅受溶剂极性的影响，还受溶剂分子与PA片段之间相互作用的影响。